KR102529925B1 - 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수로부터 협잡물을 1차 분리하는 스크린기구와, 상기 스크린기구를 거쳐 배출된 협잡물의 탈수 처리를 수행하는 스크류프레스와, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 부유성 미세협잡물을 제거하는 씨앗제거스크린과, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 침강성 미세협잡물을 제거하는 원심분리기로 협잡물 종합처리기를 구성하되, 상기 스크린기구의 하부에 여액저장호퍼를 배치시키는 한편, 상기 여액저장호퍼의 상측부와 하단측으로부터 낙차식 제 1분배관과 제 2분배관을 연장시켜 이를 씨앗제거스크린과 원심분리기에 각각 연결시키고, 상기 스크린기구의 후방측과 씨앗제거스크린의 전방 하측에 스크류프레스를 통한 협잡물의 회수덕트를 제공함으로서, 스크린기구로부터 미세협잡물과 함께 배출된 여액을 여액저장조에 저장시킨 다음, 이를 이송펌프를 이용하여 싸이클론으로 펌핑시키고, 상기 싸이클론 상,하단측의 배출관을 거쳐 씨앗제거스크린과 원심분리기로 여액을 각각 분리 공급시켰던 선출원의 경우와 비교하여 여액의 분배구조를 보다 더 심플하게 구성함과 아울러, 그 설치공간과 전력소비량 및 유지관리비용 역시 합리적으로 줄일 수 있도록 하면서도 협잡물과 여액의 분리 및 처리성능은 선출원과 거의 동등한 수준으로 유지시킬 수 있도록 한 실용적이고 경제적인 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기에 관한 것이다.

Description

여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기{Overall processing apparatus of adulteration with direct distribution type of filtrate}
본 발명은 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수로부터 협잡물을 1차 분리하는 스크린기구와, 상기 스크린기구를 거쳐 배출된 협잡물의 탈수 처리를 수행하는 스크류프레스와, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 부유성 미세협잡물을 제거하는 씨앗제거스크린과, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 침강성 미세협잡물을 제거하는 원심분리기로 협잡물 종합처리기를 구성하되, 상기 스크린기구의 하부에 여액저장호퍼를 배치시키고, 상기 여액저장호퍼의 상측부와 하단측으로부터 연장되는 낙차식(落差式) 제 1분배관과 제 2분배관을 씨앗제거스크린과 원심분리기에 각각 연결시킨 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기에 관한 것이다.
최근에 들어 도시인구의 증가 및 축산농가의 대형화 추세에 따라 많은 량의 하폐수와 분뇨 및 축산폐수가 발생하고 있으며, 이러한 하폐수와 분뇨 및 축산폐수로 인하여 지하수나 하천 및 연안해역의 오염이 날로 심각해지고 있을 뿐만 아니라, 하폐수와 분뇨 및 축산폐수로부터 발생하는 악취로 인하여 쾌적한 주거환경의 조성에도 악영향을 미치고 있는 실정이다.
이와 같은 하폐수와 분뇨 및 축산폐수를 정부적인 차원에서 관리할 수 있도록 각 지역에서 수거된 하폐수와 분뇨 및 축산폐수를 별도의 정화시설에서 처리토록 하고 있으나, 축산폐수의 경우 그 부유물(SS: Suspended Solids)의 농도가 20,000 ~ 25,000ppm 수준이 되므로 정화시설의 가동시 과부하가 걸리는 문제점이 있었으며, 이에 따라 하폐수와 분뇨 및 축산폐수를 보다 효율적으로 처리할 수 있도록, 수거된 하폐수와 분뇨 및 축산폐수로부터 각종 협잡물을 제거하여 부유물 농도가 낮은 액상의 여액으로 조성시킨 다음, 이를 최종 정화시설로 보내어 처리토록 하고 있다.
상기와 같이 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수를 여액과 협잡물로 분리시키기 위한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 처리기 본체를 이루는 하우징(10a) 전방측의 투입구(1)로 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수를 투입시키고, 로터리스크린(2)과 스크류프레스(3)에 의한 1차 협잡물 처리과정에서 발생한 여액을 여액저장조(4)에 저장시킨 다음, 이를 씨앗제거스크린(6) 및 원심분리기(7)와 연결된 싸이클론(5)으로 펌핑시킴으로서, 여액중에 포함된 씨앗이나 짐승털과 같은 부유성(浮遊性) 미세협잡물과 세사(細沙) 성분 등의 침강성(沈降性) 미세협잡물까지 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)에서 각각 분산 제거시킨 후, 이와 같이 처리된 여액이 여액배출조(8)를 거쳐 최종 정화시설로 공급되도록 한 협잡물 종합처리기(10)가 본 출원인에 의하여 선출원 및 특허등록(10-0212298호 및 10-0880270호)되어 알려져 있다.
상기와 같이 본 출원인에 의하여 선출원된 협잡물 종합처리기(10)는 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수의 투입으로부터 4차에 걸쳐 협잡물과 여액을 분리 및 탈수시키는 장치로서의 로터리스크린(2)과 스크류프레스(3)와 씨앗제거스크린(6) 및 원심분리기(7)가 그 처리과정에서 발생한 여액의 저장조(4) 및 최종 처리된 여액의 배출조(8)와 함께 집약 설치됨으로서, 처리기의 제작비용과 설치공간을 크게 줄일 수 있는 동시에 여액중에 포함된 씨앗과 짐승털 및 세사 성분과 같은 미세협잡물까지 효율적으로 제거시킬 수 있으며, 상기 원심분리기(7)로부터 배출된 세사 성분 등은 스크류식 세사배출기(71)를 거쳐 최종 탈수 처리토록 하였다.
그러나, 선출원된 협잡물 종합처리기(10)의 경우는 로터리스크린(2)으로부터 미세협잡물이 포함된 상태로 배출되는 여액을 여액저장조(4)에 일차 저장시킨 다음, 상기 여액저장조(4)와 연결된 이송펌프(41)로부터 이송관(43)을 거쳐 싸이클론(5)으로 여액을 펌핑시키는 한편, 상기 싸이클론(5)의 내부에서 발생하는 미세협잡물간의 비중 차이를 이용하여 씨앗이나 짐승털과 같은 부유성 미세협잡물은 싸이클론(5) 상측의 씨앗배출관(52)을 거쳐 여액과 함께 씨앗제거스크린(6)으로 유입되게 하고, 세사 성분과 같은 침강성 미세협잡물은 싸이클론(5) 하단의 여액배출관(51)을 거쳐 여액과 함께 원심분리기(7)로 유입되게 하는 방식을 적용시킴에 따라, 로터리스크린(2)으로부터 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)에 이르는 여액의 분배구조 및 이에 사용되는 배관라인의 배치가 다소 복잡하게 되는 문제점이 있었다.
특히, 상기 여액저장조(4)의 경우는 본 출원인이 2005년 특허출원 제 61539호로 선출원하여 제 10-0518805호로 특허등록된 기술내용에서와 같이, 로터리스크린(2)과 스크류프레스(3) 하단의 여액배출구(24)(32)를 포함하는 상부공간으로부터 하부측으로 갈수록 폭이 좁아지는 상광하협(上廣下陜)의 깔대기형 제 1저장공간(46)과, 상기 제 1저장공간(46)의 하측 외주연부를 따라 여액저장조(4)의 나머지 공간을 이루는 제 2저장공간(47)이 나뉘어 구획 형성되는 한편, 상기 제 1저장공간(46)과 제 2저장공간(47)을 구획하는 격벽(45)의 일측 상부에 각각의 저장공간(46) (47)을 연통시키기 위한 오버플로우 통로(미도시)가 설치되는 복잡한 구조로 이루어져 있다.
이와 더불어, 상기 여액저장조(4)의 제 1저장공간(46)과 제 2저장공간(47)에 분산 저장된 여액 및 이에 포함된 미세협잡물의 대부분을 싸이클론(5)으로 고르게 펌핑시킬 수 있도록, 상기 이송펌프(41)의 흡입측을 여액저장조(4)와 연결시키는 배관라인의 경우에도 제 1저장공간(46)의 바닥부와 연결되는 주흡입관(48)과, 상기 주흡입관(48)으로부터 격벽(45)을 관통하여 제 2저장공간(47)의 바닥부로 연장되는 보조흡입관(미도시)이 포함된 다소 복잡한 구조를 가지기 때문에, 여액저장조(4)의 제작 및 설치작업과 이송펌프(41)용 배관라인의 연결작업이 매우 까다롭게 되는 문제점이 있었다.
상기와 같은 요인으로 말미암아, 협잡물 종합처리기(10)의 제작기간과 제작비용 및 그 설치공간을 보다 더 합리적으로 줄이지 못하고 있는 실정이었으며, 협잡물 종합처리기(10)의 가동시 이송펌프(41)용 펌프모터(44)를 포함하여 로터리스크린(2)과 씨앗제거스크린(6)용 스크린모터(27) 및 스크류프레스(3)와 원심분리기(7)와 세사배출기(71)용 스크류모터(34)가 포함된 총 6개의 모터가 사용됨에 따라 전력소비량이 과도하게 증대될 뿐만 아니라, 여액중의 미세협잡물 대부분이 이송펌프(41)를 거쳐 싸이클론(5)으로 공급되도록 여액저장조(4)의 구조를 앞선 설명에서와 같이 개선시켰음에도 불구하고 여액저장조(4)의 내부에 미세협잡물이 지속적으로 누적되기 때문에 이에 대한 주기적인 청소작업도 수행되어야 함으로서, 협잡물 종합처리기(10)의 가동과 그 유지관리에 따른 비용부담을 크게 상승시키는 문제점이 있었다.
대한민국 특허등록 제 10-0212298호 대한민국 특허등록 제 10-0880270호
본 발명은 상기와 같은 선출원의 문제점을 보완 및 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수로부터 협잡물을 1차 분리하는 스크린기구와, 상기 스크린기구를 거쳐 배출된 협잡물의 탈수 처리를 수행하는 스크류프레스와, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 부유성 미세협잡물을 제거하는 씨앗제거스크린과, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 침강성 미세협잡물을 제거하는 원심분리기로 협잡물 종합처리기를 구성하되, 상기 스크린기구의 하부에 여액저장호퍼를 배치시키는 한편, 상기 여액저장호퍼의 상측부와 하단측으로부터 낙차식 제 1분배관과 제 2분배관을 연장시켜 이를 씨앗제거스크린과 원심분리기에 각각 연결시키고, 상기 스크린기구의 후방측과 씨앗제거스크린의 전방 하측에 스크류프레스를 통한 협잡물의 회수덕트를 제공함으로서, 스크린기구로부터 미세협잡물과 함께 배출된 여액을 여액저장조에 저장시킨 다음, 이를 이송펌프를 이용하여 싸이클론으로 펌핑시키고, 상기 싸이클론 상단측과 하단측의 배출관을 거쳐 씨앗제거스크린과 원심분리기로 여액을 각각 분리 공급시켰던 선출원의 경우와 비교하여 여액의 분배구조를 보다 더 심플하게 구성함과 아울러, 그 설치공간과 전력소비량 및 유지관리비용 역시 합리적으로 줄일 수 있도록 하면서도 협잡물과 여액의 분리 및 처리성능은 선출원과 거의 동등한 수준으로 유지시킬 수 있도록 한 실용적이고 경제적인 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기를 제공하는 것을 그 주된 기술적 과제로 한다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 처리기 본체를 이루는 하우징의 전방측 투입구를 거쳐 유입된 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수로부터 협잡물을 1차 분리하는 스크린기구와, 상기 스크린기구를 거쳐 배출된 협잡물의 탈수 처리를 수행하는 스크류프레스와, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 부유성 미세협잡물을 제거하는 씨앗제거스크린과, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 침강성 미세협잡물을 제거하는 원심분리기를 포함하여서 이루어지며, 상기 스크린기구는 협잡물을 걸러내기 위한 금속원판이나 금속링이 스크린축의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 해당 간격이 여액의 물빠짐 통로를 제공토록 한 구성이 포함된 로터리스크린이 되고, 상기 스크류프레스는 바닥면 전체에 걸쳐 탈수공이 형성된 스크류케이싱의 내부에 협잡물의 압착식 탈수를 위한 압출스크류가 삽입 설치되는 한편, 상기 스크류케이싱 선단의 협잡물배출구에 배출덕트가 연결 설치된 구성을 포함하는 것이며, 상기 씨앗제거스크린은 여액배출용 통공이 전면(全面)에 걸쳐 형성된 실린더 몸통의 내주면을 따라 이송스크류가 설치되는 한편, 해당 몸통의 선단측에 부유성 미세협잡물의 배출을 위한 씨앗배출부가 제공된 구성을 포함하는 것이고, 상기 원심분리기는 침강성 미세협잡물과 여액간의 원심분리를 위한 탈수스크류가 실린더본체의 내부에 삽입 설치된 구성을 포함하는 것이며, 상기 스크류프레스와 씨앗제거스크린과 원심분리기의 하단에는 협잡물이 제거된 여액을 정화시설로 보내기 위한 여액배출구가 각각 제공된 협잡물 종합처리기에 있어서, 상기 스크린기구의 하부에는 스크린기구로부터 배출되는 여액의 저장을 위한 여액저장호퍼가 설치되고, 상기 여액저장호퍼의 상측부에는 부유성 미세협잡물이 포함된 여액을 씨앗제거스크린으로 흘려 보내기 위한 제 1분배관이 연결 설치되는 한편, 상기 여액저장호퍼의 하단측에는 침강성 미세협잡물이 포함된 여액을 원심분리기로 흘려 보내기 위한 제 2분배관이 연결 설치되며, 상기 제 1분배관의 출구측 단부는 씨앗제거스크린의 몸통 선단측 또는 후단측에 연결된 회전지지축의 중심부를 관통하여 씨앗제거스크린의 몸통 내부로 삽입 설치되고, 상기 제 2분배관의 출구측 단부는 원심분리기의 실린더본체 선단측 또는 후단측에 연결된 회전지지축의 중심부를 관통하여 탈수스크류의 내부로 삽입 설치되며, 상기 스크린기구의 후방측에는 스크류프레스의 스크류케이싱 내부로 협잡물을 투입시키기 위한 메인회수덕트가 배치되고, 상기 씨앗제거스크린의 씨앗배출부 하측에는 여액과 분리된 부유성 미세협잡물을 스크류프레스의 스크류케이싱 내부로 투입시키기 위한 보조회수덕트가 배치된 구성을 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 더불어, 본 발명은 상기 투입구와 스크린기구의 사이에 해당하는 하우징의 내부에는 유량조정조가 배치되고, 상기 유량조정조의 입구 부분에 해당하는 하우징의 내부 상측면에는 유량조정조의 바닥측을 향하여 소정의 길이만큼 하부로 연장되는 과류차단판이 연결 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 스크린기구는 여액배출용 통공이 전면(全面)에 걸쳐 형성된 실린더 몸통의 내주면을 따라 협잡물의 이송스크류가 설치된 구성을 포함하여서 이루어지는 협잡물제거스크린이 되고, 상기 협잡물제거스크린이 투입구와 인접한 하우징의 내부로 삽입된 상태에서 스크린모터의 동력으로 축회전 가능하게 설치되는 것이며, 상기 투입구는 협잡물제거스크린의 실린더 몸통 전방측 중앙부를 관통하여 해당 몸통의 내부로 소정의 길이만큼 삽입되는 투입관의 입구가 되는 한편, 해당 실린더 몸통의 후방측 중앙부에 협잡물배출부가 제공되고, 상기 여액저장호퍼와 메인회수덕트는 협잡물제거스크린의 실린더 몸통과 협잡물배출부의 하측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1분배관의 직경은 제 2분배관 직경의 최소 1.5배에서 최대 3배가 되거나, 또는 상기 제 2분배관에 유량조정용 밸브기구가 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 스크린기구로부터 미세협잡물과 함께 배출된 여액을 여액저장조에 저장시킨 다음, 이를 이송펌프를 이용하여 싸이클론으로 펌핑시키고, 상기 싸이클론 상단측과 하단측의 배출관을 거쳐 씨앗제거스크린과 원심분리기로 여액을 각각 분리 공급시켰던 선출원의 경우와는 달리, 스크린기구의 하부측에 배치된 여액저장호퍼의 상측부와 하단측으로부터 연장되는 낙차식 제 1분배관과 제 2분배관을 씨앗제거스크린과 원심분리기에 직접 연결시키는 방식을 적용시킴으로서, 스크린기구로부터 씨앗제거스크린과 원심분리기에 이르는 여액의 분배구조 및 이에 따른 배관라인의 배치를 한층 더 단순하고 간단하게 구성할 수 있는 효과를 제공한다.
특히, 선출원에 적용되었던 복잡한 구조의 여액저장조를 이송펌프 및 싸이클론과 함께 협잡물 종합처리기의 구성으로부터 배제시킴에 따라, 협잡물 종합처리기의 제작기간과 제작비용을 크게 줄일 수 있는 동시에, 선출원의 여액배출조를 매우 작은 크기의 여액수집부로 대체시킴으로서 협잡물 종합처리기의 전체적인 설치공간 역시 선출원과 비교하여 합리적으로 축소시킬 수 있는 효과를 제공하며, 협잡물 종합처리기의 가동에 사용되는 모터의 개수를 기존의 6개에서 5개로 줄이는 한편, 여액저장조에 대한 주기적인 청소작업도 수행할 필요가 없도록 함으로서, 협잡물 종합처리기의 가동에 따른 전력소비량과 그 유지관리에 따른 비용부담을 크게 경감시킬 수 있는 효과를 제공한다.
그리고, 상기 스크린기구로서의 로터리스크린과 투입구 사이의 유량조정조에 과류차단판을 추가로 설치함으로서, 여액저장호퍼를 통한 여액의 과도한 대량 유입 및 이에 따른 오버플로우 현상을 방지하는 효과를 제공하며, 상기 유량조정조와 로터리스크린을 대신하여 씨앗제거스크린과 유사한 실린더 회전 방식의 협잡물제거스크린을 설치한 경우에는, 여액의 과도한 대량유입과 오버플로우 현상을 방지하면서도 여액과 협잡물의 1차적인 분리기능 및 스크류프레스와 씨앗제거스크린과 원심분리기를 통한 협잡물의 분배기능은 각 장치의 처리성능에 맞추어 여액저장호퍼와 함께 한층 더 효율적으로 수행할 수 있는 효과를 제공한다.
상기와 같이 유량조정조에 과류차단판을 설치하거나, 선출원의 유량조정조 및 로터리스크린을 대신하여 실린더 회전 방식의 협잡물제거스크린을 설치함과 아울러, 상기 제 1분배관의 직경을 제 2분배관의 직경보다 크게 하거나, 제 2분배관에 유량조정용 밸브기구를 설치함으로서, 씨앗제거스크린과 원심분리기를 통한 부유성 미세협잡물과 침강성 미세협잡물의 배분이 그 함유량에 맞추어 여액 성분과 함께 원활하게 이루어지도록 하는 등, 협잡물과 여액의 분리 및 처리성능 또한 선출원과 거의 동등한 수준으로 유지시킬 수 있는 실용적이고 경제적인 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기를 제공하는 효과가 있는 것이다.
도 1은 선출원된 협잡물 종합처리기를 나타내는 모식도.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기를 나타내는 일부 절개 측면도.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 따른 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기를 나타내는 일부 절개 측면도.
도 4는 도 2의 일부 절개 평면도.
도 5는 도 2의 일부 절개 정면도.
도 6은 도 2의 배면도.
도 7은 본 발명의 제 3실시예에 따른 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기를 나타내는 일부 절개 측면도.
도 8은 도 7의 일부 절개 평면도.
도 9는 도 7의 일부 절개 정면도.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도 2 내지 도 9를 참조하여 상세하게 설명하며, 본 발명을 이루는 구성요소 중 선출원의 구성요소를 그대로 채택한 부분은 도 1에 도시된 내용과 함께 설명되어질 수 도 있다.
본 발명에 따른 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기(10)의 경우에도 처리기 본체를 이루는 하우징(10a)의 전방측 투입구(1)를 거쳐 유입된 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수로부터 협잡물을 1차 분리하는 스크린수단으로서의 로터리스크린(2)과, 상기 로터리스크린(2)을 거쳐 배출된 협잡물의 탈수 처리를 수행하는 스크류프레스(3)와, 상기 로터리스크린(2)으로부터 배출된 여액중의 부유성 미세협잡물을 제거하는 씨앗제거스크린(6)과, 상기 로터리스크린(2)으로부터 배출된 여액중의 침강성 미세협잡물을 제거하는 원심분리기(7)를 그 기본적인 구성요소로 하여 이루어지는 것이다.
상기 하우징(10a)은 로터리스크린(2)과 씨앗제거스크린(6)을 외부에서 커버하는 형태로 하여 협잡물 종합처리기(10)의 본체를 이루는 것이며, 상기 투입구(1)는 탱크로리와 같은 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수의 수거차량에 구비된 호스와 연결되는 부분으로서 도면상 하우징(10a)의 전방면 상단측에 설치되어 있고, 상기 투입구(1)와 연결된 투입관(11)을 통하여 하우징(10a)의 내부로 투입된 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수가 유량조정조(21)를 거쳐 로터리스크린(2)측으로 공급되는 것이며, 상기 투입구(1)측에는 탱크로리 호스와의 연결상태를 감지하여 협잡물 종합처리기(10)를 이루는 각각의 장치를 구동시키기 위한 미도시된 센서스위치가 설치된다.
도 2 내지 도 4에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 상기 유량조정조(21)는 투입관(11)으로부터 로터리스크린(2)측으로 공급되는 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수의 유량을 조절시킬 수 있도록 투입관(11)의 후단측 출구로부터 하부 방향으로 단턱지는 완충공간을 제공하는 것이고, 상기 로터리스크린(2)은 유량조정조(21)를 거쳐 유입되는 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수로부터 여액과 협잡물을 1차적으로 분리하는 것으로서, 하우징(10a) 외측의 받침대(13)상에 감속기(27a)를 구비한 상태로 설치된 스크린모터(27)의 동력에 의하여 하우징(10a)의 내부에서 축회전 가능하도록 설치되어 있다.
상기 로터리스크린(2)은 선출원의 경우에서와 같이, 스크린축(29)을 따라 설치된 다수 개의 금속원판이나 금속링의 사이에 간격유지구를 개재시킴으로서, 각각의 금속원판이나 금속링 사이에 형성되는 간격이 여액의 물빠짐 통로를 제공토록 한 스크린본체(22)와, 상기 스크린본체(22)의 후방측(도 4에서 우측)에서 스크린본체(22)와 맞물려 회전하는 보조분리기(23)로 이루어지는 것이며, 상기 보조분리기(23)는 소형의 금속원판이나 금속링 등을 이용하여 스크린본체(22)와 유사한 구조를 가지도록 제작된다.
이와 더불어, 상기 하우징(10a)의 벽체를 관통하여 외부로 연장되는 스크린본체(22)의 스크린축(29) 끝단과 보조분리기(23)의 회전축 끝단에 베어링(27b)을 개재시킨 상태로 설치된 각각의 스프라켓(28)이 체인으로 연결됨으로서 보조분리기(23)가 스크린본체(22)와 함께 회전하게 되는 것이며, 상기 로터리스크린(2)의 상부측에 해당하는 하우징(10a)에는 로터리스크린(2)의 작동상태를 육안으로 확인할 수 있도록 체크도어(26)가 개폐 가능하게 설치되어 있다.
상기 스크류프레스(3)는 도 5 및 도 6에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 원통 형상의 스크류케이싱(33) 상부측에 협잡물의 투입을 위한 개구부가 제공되는 한편, 그 하부측에는 협잡물의 가압식 탈수과정에서 발생한 여액을 배출시키는 여액배출구(32)가 제공되며, 상기 스크류케이싱(33)의 바닥면은 탈수공(33a)에 의한 다공판(多孔板)으로 형성되고, 상기 스크류케이싱(33)의 내부에는 압출스크류(31)가 축회전 가능하게 삽입 설치되어 있으며, 상기 스크류케이싱(33)과 인접한 하우징(10a)의 외측 빈 공간에는 압출스크류(31)의 구동을 위한 스크류모터(34)가 설치되어 있다.
그리고, 상기 스크류케이싱(33)을 관통하여 외부로 연장되는 압출스크류(31)의 스크류축 일측단(도 5의 좌측단)에는 스크류모터(34)의 구동스프라켓(34a)과 체인으로 연결되는 종동스프라켓(35)이 베어링(35a)과 함께 설치되어 있고, 상기 스크류케이싱(33)의 타측(도 5의 우측) 단부에는 압출스크류(31)에 의한 협잡물의 가압이송 과정에서 여액이 탈수되고 남은 찌꺼기를 배출시키는 압출판으로서의 협잡물배출구(36)가 배출덕트(37)와 함께 설치되어 있으며, 상기 배출덕트(37)의 선단측 상부면과 하부면에는 협잡물의 최종 배출구(37a)와 악취의 배기구(37b)가 형성되어 있다.
상기 씨앗제거스크린(6)은 도 2 내지 도 4에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 그 양측단 중앙부에 회전지지축(6c)이 연결된 상태로 하우징(10a)의 후방 내측 상부에 구획된 공간에 걸쳐 평행하게 삽입 설치되어 있고, 상기 각각의 회전지지축(6c)이 하우징(10a)을 관통하는 부분에는 베어링(67a)이 개재되어 있으며, 상기 씨앗제거스크린(6)의 상부측에 해당하는 하우징(10a) 부분에도 씨앗제거스크린(6)의 작동상태를 육안으로 확인할 수 있도록 체크도어(68)가 개폐 가능하게 설치되어 있고, 상기 체크도어(68)와 인접한 하우징(10a)의 상부면에 악취의 배기관(69)이 연결 설치되어 있다.
또한, 상기 씨앗제거스크린(6)을 이루는 실린더형 몸통에는 그 전면(全面)에 걸쳐 물빠짐용 통공(61)이 형성되어 있고, 해당 몸통의 내주면을 따라서는 씨앗이나 짐승털과 같은 부유성 미세협잡물의 배출을 위한 이송스크류(62)가 설치되어 있으며, 상기 씨앗제거스크린(6)의 후방측(도 4의 우측) 회전지지축(6c)에는 하우징(10a) 외측의 받침대(13)상에 놓여진 스크린모터(66)의 구동스프라켓(66a)과 체인으로 연결되는 종동스프라켓(67)이 설치됨으로서, 스크린모터(66)의 작동에 따라 씨앗제거스크린(6)이 하우징(10a)의 내부에서 축회전하게 되는 것이다.
그리고, 상기 씨앗제거스크린(6)의 전방면 중앙부에는 이송스크류(62)를 따라 밀려 나오는 부유성 미세협잡물을 씨앗제거스크린(6)의 외부로 배출시키기 위한 캡(Cap) 형태의 씨앗배출부(63)가 연결 설치되는 바, 상기 씨앗배출부(63)는 씨앗제거스크린(6)의 몸통보다 작은 치수의 외경을 가짐으로서, 씨앗제거스크린(6)의 하측에 모이는 여액이 씨앗배출부(63)가 형성된 부위의 단턱에 의하여 씨앗배출부(63)측으로 배출되지 않도록 이루어져 있으며, 상기 회전지지축(6c) 중에서 씨앗제거스크린(6)의 전방측에 배치되는 회전지지축(6c)은 씨앗배출부(63)의 선단면에 연결 설치된다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 씨앗제거스크린(6)은 원형의 통공(61)이 형성된 1차 스크린(6a)과 슬릿(Slit)형의 통공(61)이 형성된 2차 스크린(6b)에 의한 2중 스크린 구조로 설치될 수도 있고, 상기 씨앗제거스크린(6)과 하우징(10a)의 내측면 사이에 스크린의 표면 세척을 위한 세척수분사관(65)이나 세척솔 등이 추가로 설치될 수도 있으며, 상기 씨앗제거스크린(6)의 하부에 해당하는 하우징(10a) 부분은 씨앗제거스크린(6)에서 부유성 미세협잡물과 분리된 여액의 배출을 위하여 호퍼 형태를 이루는 한편, 그 하단부에 여액배출구(64)가 제공되어 있다.
상기 원심분리기(7)는 도 2 내지 도 4 및 도 6에 보다 명확하게 도시된 바와 같이, 실린더모터(77)의 구동스프라켓(77a)과 체인으로 연결된 종동스프라켓(78)이 베어링(73a)을 개재시킨 상태로 실린더본체(7a)의 전방측(도 4의 좌측) 회전지지축에 설치되어 있고, 상기 실린더본체(7a)의 내부에는 유성기어감속기(79)를 거쳐 실린더본체(7a)와 다른 속도로 상대 회전이 가능하도록 탈수스크류(73)가 삽입 설치되어 있으며, 상기 유성기어감속기(79)와 연결되는 실린더본체(7a)의 후방측 회전지지축에도 베어링(73a)이 설치되어 있는 바, 상기 원심분리기(7)에 대한 보다 세부적인 기술적 사항은 본 출원인이 2014년 특허출원 제 36198호로 선출원하여 특허등록(제 10-1599972호)된 문헌을 참조하기 바란다.
그리고, 상기 실린더본체(7a)는 하부에 여액배출구(72)가 제공된 장치케이싱의 내부에 삽입 설치되어 있으며, 상기 실린더본체(7a)의 전방측에 세사 성분 등의 침강성 미세협잡물로부터 탈수된 여액의 배출통로가 제공되어 있고, 상기 장치케이싱의 후단부에는 실린더본체(7a)의 내부에서 탈수처리가 이루어진 침강성 미세협잡물을 세사배출기(71)로 투입시키기 위한 세사투입부(71b)가 제공되어 있으며, 해당 장치케이싱의 상부면에도 원심분리기(7)의 작동상태를 육안으로 확인할 수 있도록 체크도어(7b)가 개폐 가능하게 설치되어 있다.
또한, 상기 세사배출기(71)는 원심분리기(7)의 세사투입부(71b)에서 일측(도 6에서 좌측) 상방으로 경사지게 연장되는 실린더 몸통 내부에 침강성 미세협잡물의 탈수식 최종 배출을 위한 배출스크류(75)가 축회전 가능하게 삽입 설치된 것이며, 상기 세사배출기(71)의 상단측에는 배출스크류(75)의 작동을 위한 스크류모터(74)와 세사배출관(71a)이 연결 설치되어 있고, 상기 스크류모터(74)의 구동스프라켓(74a)이 배출스크류(75)의 회전축에 설치된 종동스프라켓(76)과 체인으로 연결 설치되어 있으며, 상기 세사배출기(71)의 실린더 몸통 하단에 최종 탈수된 여액의 배출구가 제공된다.
상기와 같은 협잡물 종합처리기(10)에 있어 본 발명의 실질적인 요부를 이루는 구성요소로서는, 상기 로터리스크린(2)으로부터 미세협잡물과 함께 배출되는 여액의 저장을 위한 여액저장호퍼(9)를 로터리스크린(2)의 하부에 해당하는 하우징(10a)측에 설치하고, 상기 여액저장호퍼(9)의 상측부에는 부유성 미세협잡물이 포함된 여액을 씨앗제거스크린(6)으로 흘려 보내기 위한 제 1분배관(91)을 연결시키는 한편, 상기 여액저장호퍼(9)의 하단측에는 침강성 미세협잡물이 포함된 여액을 원심분리기(7)로 흘려 보내기 위한 제 2분배관(92)을 연결시킨 것이며, 도 2 및 도 3에서 여액저장호퍼(9)의 상측에 점선으로 표시된 부분과 도 4에서 로터리스크린(2)의 하측에 원형으로 표시된 부분이 하우징(10a)의 여액배출구(23)가 된다.
도 2와 도 4 내지 도 6에 도시된 것은 상기 제 1분배관(91)의 출구측 단부가 씨앗제거스크린(6)의 몸통 후단측에 연결된 회전지지축(6c)의 중심부를 관통하여 소정의 길이만큼 씨앗제거스크린(6)의 몸통 내부로 삽입 설치된 제 1실시예이고, 도 3에 도시된 것은 상기 제 1분배관(91)의 출구측 단부가 씨앗제거스크린(6)의 몸통 선단측에 연결된 회전지지축(6c)과 씨앗배출부(63)의 중심부를 관통하여 소정의 길이만큼 씨앗제거스크린(6)의 몸통 내부로 삽입 설치된 제 2실시예이며, 여액 분배용 배관라인의 구조와 배치를 보다 심플하게 하기 위해서는 도 3에 도시된 제 2실시예의 방식을 적용시키는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 제 2분배관(92)의 출구측 단부는 유성기어감속기(79)가 설치되지 아니한 원심분리기(7)의 실린더본체(7a) 선단측의 회전지지축 중심부를 관통하여 탈수스크류(73)의 내부로 삽입 설치되어 있고, 상기 유성기어감속기(79)가 전방측에 배치될 경우 상기 제 2분배관(92)의 출구측 단부는 실린더본체(7a) 후방측의 회전지지축을 관통하도록 설치될 것이며, 각각의 분배관(91)(92)이 회전지지축(6c)을 관통하기 직전 위치에는 분배관(91)(92)의 안정적인 지지를 위한 배관지지대(95)가 적용되어 있고, 필요시 짧은 길이를 가지는 여러 개의 단관(短管)을 엘보관이나 "U"자형 배관 등으로 연결시켜 분배관(91)(92)을 설치할 수도 있다.
상기와 같이 제 1분배관(91)과 제 2분배관(92)의 출구측 단부가 씨앗제거스크린(6)과 실린더본체(7a)의 회전지지축(6c) 중심부를 관통하도록 설치됨으로서, 씨앗제거스크린(6)과 실린더본체(7a)의 축회전 작동에 지장을 초래하지 않는 조건으로 미세협잡물이 포함된 여액을 해당 장치로 투입시킬 수 있는 것이며, 본 발명의 경우는 로터리스크린(2)으로부터 미세협잡물과 함께 여액저장호퍼(9)로 배출된 여액을 별도의 펌프기구를 사용하지 않고 자연적인 낙차(落差) 원리를 이용하여 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)로 직접 분산 공급시키는 것이므로, 상기 여액저장호퍼(9)와 함께 배치되는 로터리스크린(2)의 위치가 선출원의 경우보다는 다소 높은 위치가 된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 제 1분배관(91)의 입구측이 연결되는 여액저장호퍼(9)의 상측부는 제 1분배관(92)의 출구측이 연결되는 씨앗제거스크린(6)의 회전지지축(6c)보다 높은 위치에 배치되어야 하고, 상기 제 2분배관(92)의 입구측이 연결되는 여액저장호퍼(9)의 하단측은 제 2분배관(92)의 출구측이 연결되는 원심분리기(7)용 실린더본체(7a)의 회전지지축보다 높은 위치에 배치되어야 한다는 것이며, 그 높이 차이는 미세협잡물이 포함된 여액을 낙차 방식으로 원활하게 공급시킬 수 있도록 하면서도 협잡물 종합처리기(10)의 설치공간이 불필요하게 증대되는 것을 방지할 수 있도록 최소 10cm에서 최대 50cm의 범위내로 하는 것이 바람직하다.
이와 더불어, 상기 로터리스크린(2)으로부터 여액과 1차 분리된 상태로 배출되는 협잡물과, 상기 씨앗제거스크린(6)의 씨앗배출부(63)를 거쳐 배출되는 부유성 미세협잡물을 스크류프레스(3)로 투입하여 이에 대한 추가적인 탈수처리를 수행할 수 있도록, 상기 로터리스크린(2)의 후방측에는 스크류프레스(3)의 스크류케이싱(33) 내부로 협잡물을 투입시키기 위한 메인회수덕트(93)가 배치되어 있고, 상기 씨앗제거스크린(6)의 씨앗배출부(63) 하측에는 여액과 분리된 부유성 미세협잡물을 스크류프레스(3)의 스크류케이싱(33) 내부로 투입시키기 위한 보조회수덕트(94)가 배치되어 있다.
상기 메인회수덕트(93)와 보조회수덕트(94)가 각각 별개의 통로를 이루도록 한 상태에서, 각 덕트(93)(94)의 하단측 출구를 앞선 스크류프레스(3)의 설명에서 언급되어진 스크류케이싱(33)의 상부측 개구부와 개별적으로 연통시키는 방식도 가능하고, 상기 보조회수덕트(94)의 하단측 출구를 메인회수덕트(93)측으로 연통시킨 상태에서, 상기 메인회수덕트(93)의 출구를 스크류케이싱(33)의 개구부와 연통시키는 방식도 가능하며, 하우징(10a)의 전체적인 구조를 보다 심플하게 구현할 수 있도록 가급적 후자의 방식을 적용시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 여액저장호퍼(9)와 메인회수덕트(93) 및 보조회수덕트(94) 자체가 하우징(10a)의 일부를 이루도록 하는 것이 협잡물 종합처리기(10)의 제작과 관리 측면에서 가장 바람직하지만, 필요에 따라서는 상기 여액저장호퍼(9)와 메인회수덕트(93) 및 보조회수덕트(94)를 하우징(10a)과는 별개의 구조물로 하여 하우징(10a)의 내부에 설치하는 것도 가능함을 밝혀두는 바이며, 이 경우 상기 여액저장호퍼(9)와 메인회수덕트(93) 및 보조회수덕트(94)는 외부로 노출되지 않는 상태가 될 것이고, 상기 제 1분배관(91)과 제 2분배관(92)의 경우도 그 일부 또는 전부가 하우징(10a)의 내부로 삽입된 상태가 될 것이다.
다른 한편으로, 본 발명에 따른 협잡물 종합처리기(10)는 선출원에 적용되었던 것과 같은 비교적 대형의 여액배출조(8)를 사용하는 대신에, 스크류프레스(3)와 씨앗제거스크린(6) 및 원심분리기(7) 하단의 여액배출구(32)(64)(72)와 연통되는 소형의 여액수집부(83)만을 제공하더라도 협잡물 종합처리기(10)의 정상적이 가동이 가능하게 되며, 상기 여액수집부(83)는 도 2 및 도 3에서와 같이 일측(도면상 우측) 방향으로 하향 경사지는 호퍼 형상이 가장 바람직하고, 상기 여액수집부(83)의 하단측으로부터 연장되는 배출관(81)이 최종 정화시설로 연장되는 것이다.
상기와 같이 협잡물 종합처리기(10)의 하부에 소형의 호퍼 형상을 가지는 여액수집부(83)가 돌출되므로, 협잡물 종합처리기(10)를 이루는 각각의 장치를 여액수집부(83)와 함께 안전하게 지지할 수 있도록 테이블 프레임(Table frame) 방식의 장치베이스(82)가 하우징(10a)의 하부측에 제공되어 있으며, 상기 여액수집부(83)를 설치하는 대신에 각각의 여액배출구(32)(64)(72)마다 최종 정화시설로 연장되는 배출관(81)을 직접 연결시킬 수도 있다.
또한, 상기 장치베이스(82)를 대신하여 사각 탱크 형상의 받침통을 하우징(10a)의 하부측에 설치한 상태에서, 이를 선출원의 여액배출조(8) 방식으로 사용하는 것도 가능하고, 이 경우 상기 여액수집부(83)는 별도로 설치되지 아니할 것이며, 상기 장치베이스(82) 또는 탱크형 받침통이 포함된 협잡물 종합처리기(10)의 전체적인 높이를 보다 더 낮추어 줄 수 있도록, 원심분리기(7)의 세사투입부(71b) 및 이와 연결되는 세사배출기(71)의 경사각도(도 6 참조)를 10도 미만(지면 기준)이 되도록 할 수도 있다.
추가적인 사항으로서, 본 발명에 따른 협잡물 종합처리기(10)는 미세협잡물이 포함된 상태로 여액저장조(4)에 저장된 여액을 싸이클론(5)으로 펌핑시킨 다음, 싸이클론(5) 상단측과 하단측의 배출관(51)(52)을 거쳐 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)로 여액을 각각 분리 공급시켰던 선출원의 경우와는 달리, 로터리스크린(2) 하부의 여액저장호퍼(9)로부터 연장되는 낙차식 제 1분배관(91)과 제 2분배관(92)을 이용하여 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)로 여액을 직접 분산 공급시키는 방식이 되므로, 로터리스크린(2)을 통한 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수의 적극적인 투입량 조절과 여액저장호퍼(9)에서의 적절한 여액 및 협잡물의 분배가 그 처리성능을 좌우하는 중요한 요소가 된다.
이를 위하여, 상기 투입구(1)와 로터리스크린(2)의 사이에 제공된 유량조정조(21)의 입구 내측에 과류차단판(12)을 추가로 설치함에 따라, 로터리스크린(2)으로부터 여액저장호퍼(9)를 통한 여액의 과도한 대량 유입 및 이에 따른 오버플로우 현상을 미연에 방지토록 하였으며, 상기 과류차단판(12)은 유량조정조(21)의 입구 부분에 해당하는 하우징(10a)의 내부 상측면으로부터 유량조정조(21)의 바닥측을 향하여 소정의 길이만큼 하부로 연장됨으로서, 유량조정조(21)의 입구 면적을 일정 수준만큼 축소시키는 기능을 수행하는 것이다.
필요에 따라서는 하우징(10a)의 상부면을 통하여 상기 과류차단판(12)을 수직 방향으로 끼움 설치함으로서, 유량조정조(21)의 입구 부분을 통한 과류차단판(12)의 삽입 깊이를 임의대로 조정시킬 수 있도록 하는 것도 가능하고, 상기 유량조정조(21)로부터 로터리스크린(2)을 거쳐 여액저장호퍼(9)로 투입된 미세협잡물 중 그 대부분을 차지하는 부유성 미세협잡물을 소량의 침강성 미세협잡물과 함께 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)측으로 원활하게 배분시킬 수 있도록, 상기 제 1분배관(91)의 직경을 제 2분배관(92)의 직경보다 최소 1.5배에서 최대 3배 정도로 크게 하는 것이 바람직하며, 실질적인 설계에 반영된 치수는 각각 125mm(제 1분배관)와 65mm(제 2분배관)가 된다.
상기와 같이 제 1분배관(91)의 직경을 제 2분배관(92)의 직경보다 크게 함으로서, 여액저장호퍼(9)의 내부로 투입되어 상층부로 떠오르는 다량의 부유성 미세협잡물과 하층부로 가라앉는 소량의 침강성 미세협잡물을 그에 상응하는 량의 여액과 함께 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)측으로 원활하게 분배 및 공급시킬 수 있으며, 제 1분배관(91)의 직경이 제 2분배관(92) 직경의 1.5배 미만이 되면, 요구하는 수준의 분배기능을 달성하기가 어렵게 되고, 제 1분배관(91)의 직경이 제 2분배관(92) 직경의 3배를 초과하는 것은 배관라인의 설치에 따른 구조적 안정성 측면에서 바람직하지 못하게 된다.
상기와 같이 제 1분배관(91)과 제 2분배관(92)의 직경을 서로 달리하는 방식 이외에도 제 2분배관(92)상에 유량조정용 밸브기구를 설치하는 방식도 적용될 수 있는 바, 이는 제 1분배관(91)을 통한 여액과 부유성 미세협잡물의 배출유량을 일정 수준에 맞추어 고정시켜 놓은 상태에서 제 2분배관(92)을 통한 여액과 침강성 미세협잡물의 배출유량을 해당 밸브기구로 조정시킴에 따라, 제 1분배관(91)과 제 2분배관(92)을 통한 여액과 미세협잡물의 분배율을 요구하는 수준으로 맞출 수 있도록 한 것이며, 상기 밸브기구는 게이트밸브나 볼밸브 또는 버터플라이 밸브와 같이 공지된 어떠한 종류의 밸브가 사용되더라도 무방하고, 위의 2가지 방식을 병용하는 것도 가능함은 물론이다.
또 다른 한편으로, 상기 스크린기구로서의 로터리스크린(2) 및 그 전방 입구측에 설치되는 유량조정조(21)를 대신하여, 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 상기 씨앗제거스크린(6)과 유사한 실린더(드럼) 회전 방식의 협잡물제거스크린(96)을 배치하는 방식도 가능하며, 상기 협잡물제거스크린(96)은 여액배출용 통공(61)이 전면(全面)에 걸쳐 형성된 실린더 몸통의 내주면을 따라 협잡물의 이송스크류(62)가 설치된 구성을 포함하여서 이루어지는 것이고, 상기 협잡물제거스크린(96)이 투입구(1)와 인접한 하우징(10a)의 내부로 삽입된 상태에서 스크린모터(66)의 동력으로 축회전 가능하게 설치되는 것이며, 해당 스크린모터(66)는 씨앗제거스크린(6)용과는 다른 위치에서 별개로 설치되는 것이다.
또한, 상기 투입구(1)는 협잡물제거스크린(96)의 실린더 몸통 전방측 중앙부를 관통하여 해당 몸통의 내부로 소정의 길이만큼 삽입되는 투입관(11)의 입구가 되고, 해당 실린더 몸통의 후방측 중앙부에 앞서 설명된 씨앗제거스크린(6)용 씨앗배출부(63)와 유사한 형태의 협잡물배출부(97)가 제공되며, 상기 여액저장호퍼(9)와 메인회수덕트(93)는 협잡물제거스크린(96)의 실린더 몸통과 협잡물배출부(97)의 하측에 각각 배치되는 바, 상기 협잡물제거스크린(96)에 적용되는 이외의 나머지 세부적인 구성, 예를 들어 실린더 몸통의 양측단에 베어링(67a)을 개재시킨 상태로 연결 설치되는 회전지지축(6c)과, 상기 스크린모터(66)에 의한 협잡물제거스크린(96)의 구동방식과, 상기 투입관(11)이 협잡물제거스크린(96)의 일측(전방측) 회전지지축(6c)을 관통하는 방식 등은 앞선 씨앗제거스크린(6)의 설명에서 언급되어진 내용과 일맥 상통하는 것이다.
상기와 같이 선출원에 적용되었던 유량조정조(21) 및 로터리스크린(2)을 대신하여 실린더 회전 방식의 협잡물제거스크린(96)을 스크린기구로 적용시키게 되면, 하우징(10a)의 투입구(1)로부터 여액저장호퍼(9)를 통한 여액의 과도한 대량 유입 및 이에 따른 오버플로우 현상을 협잡물제거스크린(96)의 실린더 몸통과 협잡물배출부(97)간의 단턱진 부위를 이용하여 적절하게 억제시킬 수 있음은 물론이고, 여액과 협잡물의 1차적인 분리기능 및 스크류프레스(3)와 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)를 통한 협잡물의 분배기능은 각 장치의 처리성능에 맞추어 여액저장호퍼(9)와 함께 한층 더 효율적으로 수행할 수 있게 된다.
다시 말해서, 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수에 포함된 협잡물의 대부분이 스크류프레스(3)로 투입되게 하고, 소량의 미세협잡물만이 실린더 몸통의 통공(61)을 거쳐 여액과 함께 여액저장호퍼(9)로 투입된 다음, 그 비중차에 의하여 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)로 분산 공급되게 함으로서, 신속한 가압식 대량 탈수가 가능한 스크류프레스(3)에서의 처리부하를 늘리고, 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)에서의 처리부하는 적절히 경감시키는 방식으로 협잡물의 탈수처리를 보다 더 효율적으로 수행할 수 있게 된다는 것이다.
이를 위하여, 상기 협잡물제거스크린(96)의 실린더 몸통에 형성되는 여액의 물빠짐 통공(61)은 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수중에 포함된 협잡물 중에서 그 크기가 비교적 크게 되는 협잡물과 함께 씨앗이나 짐승털과 같은 미세협잡물의 일부분까지 제거가 가능하도록 씨앗제거스크린(6)의 실린더 몸통에 제공된 통공(61)의 치수보다 최소 2배에서 최대 5배 정도의 큰 치수로 형성시키는 것이 바람직하며, 해당 치수범위는 스크류프레스(3)의 처리부하가 과도하게 증대되는 것을 방지하면서도 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)의 처리부하를 적절히 경감시킬 수 있는 최적의 범위가 된다.
이하, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 협잡물 종합처리기(10)를 이용하여 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수에 포함된 각종 협잡물을 여액과 분리시키는 탈수처리의 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 탱크로리와 같은 수거차량으로 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수를 수거하여 이를 정화시설이 설비된 지역으로 운반시킨 다음, 수거차량의 배출호스를 본 발명에 따른 협잡물 종합처리기(10)의 투입구(1)와 연결시킨 상태에서, 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수를 하우징(10a)의 내부로 투입시키게 되면, 탱크로리에 저장된 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수가 투입관(11)을 거쳐 유량조정조(21)로 1차 유입된다.
상기 유량조정조(21)는 하우징(10a)의 내부로 투입된 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수의 수위가 로터리스크린(2)의 스크린본체(22) 상단 높이보다 낮게 되도록 하여, 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수가 스크린본체(22)를 넘어 메인회수덕트(93)측으로 직접 유입되는 것을 방지하게 되며, 이러한 기능을 상기 과류차단판(12)이 보다 더 확실하게 보조하는 동시에, 로터리스크린(2)을 통한 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수의 과도한 유입 역시 과류차단판(12)에 의하여 적절하게 제어되기 때문에 여액저장호퍼(9)를 통한 여액의 유입량이 그 처리에 적합한 안정적인 수준으로 유지되는 것이다.
상기와 같이 유량조정조(21)로 투입된 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수가 로터리스크린(2)을 거치는 과정에서 그 물기 즉, 여액은 스크린본체(22)를 이루는 금속원판이나 금속링 사이의 간격을 거쳐 여액저장호퍼(9)로 전량 유입되고, 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수에 포함된 협잡물 중 그 크기가 다소 크게 되는 협잡물은 스크린본체(22)와 보조분리기(23) 및 메인회수덕트(93)를 거쳐 스크류프레스(3)의 스크류케이싱(33) 내부로 투입된다.
상기와 같이 스크류프레스(3)의 스크류케이싱(33) 내부로 투입된 협잡물은 로터리스크린(2)을 거치는 과정에서 다량의 여액이 1차 탈수된 상태가 되며, 이러한 상태의 협잡물이 스크류프레스(3) 내부의 압출스크류(31)에 의하여 가압식으로 재차 탈수되며, 이와 같이 탈수된 여액은 여액배출구(32)를 거쳐 여액수집부(83)로 유입되고, 여액이 탈수된 협잡물 찌꺼기는 스크류프레스(3)의 협잡물배출구(36) 및 배출덕트(37)의 배출구(37a)를 통하여 외부로 배출된다.
또한, 상기 로터리스크린(2)을 거쳐 여액저장호퍼(9)로 유입된 여액은 비교적 큰 협잡물이 걸러진 상태이지만, 씨앗이나 짐승털 또는 세사 성분과 같은 다량의 미세협잡물은 여전히 포함된 상태가 되며, 이로 인하여 여액저장호퍼(9)로 유입된 여액 중 그 비중이 가벼운 씨앗이나 짐승털과 같은 부유성 미세협잡물은 상층부의 여액과 함께 제 1분배관(91)을 거쳐 씨앗제거스크린(6)으로 투입되고, 세사 성분과 같이 그 비중이 무거운 침강성 미세협잡물은 하층부의 여액과 함께 제 2분배관(92)을 거쳐 원심분리기(7)로 투입되는 것이다.
상기와 같이 씨앗제거스크린(6)으로 투입된 부유성 미세협잡물은 스크린모터(66)에 의한 씨앗제거스크린(6)의 회전에 따라 그 표면의 물빠짐 통공(61)으로 여액이 빠져 나오게 되며, 해당 여액은 세척수분사관(65)으로부터 분사되는 세척수와 함께 여액배출구(64)를 통하여 여액수집부(83)로 유입되며, 여액과 분리된 씨앗 및 찌꺼기는 이송스크류(62)에 의하여 씨앗배출부(63)와 보조회수덕트(94)를 거쳐 스크류프레스(3)의 스크류케이싱(33) 내부로 투입됨으로서, 씨앗 및 찌꺼기의 여액이 스크류프레스(3)에서 재차 탈수된다.
그리고, 원심분리기(7)의 내부로 여액과 함께 투입된 침강성 미세협잡물은 실린더모터(77) 및 유성기어감속기(79)에 의한 실린더본체(7a)와 탈수스크류(73)간의 상대 회전에 따라 그 비중차에 의하여 여액과 미세협잡물 찌꺼기로 최종 분리되며, 이와 같이 분리된 여액은 장치케이싱 하단의 여액배출구(72)를 거쳐 여액수집부(83)로 유입되고, 미세협잡물의 찌꺼기는 세사배출기(71)의 배출스크류(75)를 따라 세사배출관(71a)으로 배출되며, 씨앗제거스크린(6)이 포함된 하우징(10a)의 내부공간에서 발생한 악취는 배기관(69)을 통하여 외부로 배출된다.
상기와 같이 로터리스크린(2)과 스크류프레스(3) 및 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)에 의하여 4차에 걸친 협잡물 분리과정 및 탈수과정을 거침에 따라 비교적 깨끗한 상태로 조성된 여액이 여액수집부(83)와 배출관(81)을 거쳐 최종 정화시설로 공급됨으로서 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수의 처리가 완료되는 것이며, 필요에 따라서는 스크류프레스(3)와 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)의 여액배출구(32)(64)(72)로부터 배출되는 여액이 여액수집부(83)를 거치지 않고 최종 정화시설로 직접 공급되게 할 수도 있다.
이와 더불어, 상기 유량조정조(21)와 로터리스크린(2)을 대신하여 협잡물제거스크린(96)을 설치한 경우에는 실린더 몸통과 협잡물배출부(97) 사이의 단턱진 공간을 활용하여 과류차단판(12)이 포함된 유량조정조(21)의 기능을 충분히 달성할 수 있는 한편, 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수에 포함된 협잡물의 대부분이 스크류프레스(3)로 투입되게 하고, 소량의 미세협잡물만이 실린더 몸통의 통공(61)을 거쳐 여액과 함께 여액저장호퍼(9)로 투입된 다음, 그 비중차에 의하여 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)로 분산 공급되게 함으로서, 신속한 가압식 대량 탈수가 가능한 스크류프레스(3)에서의 처리부하를 늘리고, 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)에서의 처리부하는 적절히 경감시키는 방식으로 협잡물의 탈수처리를 보다 더 효율적으로 수행할 수 있게 되는 것이다.
상기와 같이 본 발명에 따른 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기(10)는, 스크린기구로부터 미세협잡물과 함께 배출된 여액을 여액저장조(4)에 저장시킨 다음, 이를 이송펌프(41)를 이용하여 싸이클론(5)으로 펌핑시키고, 상기 싸이클론(5) 상단측과 하단측의 배출관(51)(52)을 거쳐 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)로 여액을 각각 분리 공급시켰던 선출원의 경우와는 달리, 스크린기구의 하부측에 배치된 여액저장호퍼(9)의 상측부와 하단측으로부터 연장되는 낙차식 제 1분배관(91)과 제 2분배관(92)을 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)에 직접 연결시키는 방식을 적용시킴으로서, 스크린기구로부터 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)에 이르는 여액의 분배구조 및 이에 따른 배관라인의 배치를 한층 더 단순하고 간단하게 구성할 수 있다.
특히, 선출원에 적용되었던 복잡한 구조의 여액저장조(4)를 이송펌프(41) 및 싸이클론(5)과 함께 협잡물 종합처리기(10)의 구성으로부터 배제시킴에 따라, 협잡물 종합처리기(10)의 제작기간과 제작비용을 크게 줄일 수 있는 동시에, 선출원의 여액배출조(8)를 매우 작은 크기의 여액수집부(83)로 대체시킴으로서 협잡물 종합처리기(10)의 전체적인 설치공간 역시 선출원과 비교하여 합리적으로 축소시킬 수 있으며, 협잡물 종합처리기(10)의 가동에 사용되는 모터의 개수를 기존의 6개에서 5개로 줄이는 한편, 여액저장조(4)에 대한 주기적인 청소작업도 수행할 필요가 없도록 함으로서, 협잡물 종합처리기(10)의 가동에 따른 전력소비량과 그 유지관리에 따른 비용부담을 크게 경감시킬 수 있다.
그리고, 상기 스크린기구로서의 로터리스크린(2)과 투입구(1) 사이의 유량조정조(21)에 과류차단판(12)을 추가로 설치함으로서, 여액저장호퍼(9)를 통한 여액의 과도한 대량 유입 및 이에 따른 오버플로우 현상을 방지할 수 있으며, 상기 유량조정조(21)와 로터리스크린(2)을 대신하여 씨앗제거스크린(6)과 유사한 실린더 회전 방식의 협잡물제거스크린(96)을 설치한 경우에는, 여액의 과도한 대량유입과 오버플로우 현상을 방지하면서도 여액과 협잡물의 1차적인 분리기능 및 스크류프레스(3)와 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)를 통한 협잡물의 분배기능은 각 장치의 처리성능에 맞추어 여액저장호퍼(9)와 함께 한층 더 효율적으로 수행할 수 있다.
상기와 같이 유량조정조(21)에 과류차단판(12)을 설치하거나, 선출원의 유량조정조(21) 및 로터리스크린(2)을 대신하여 실린더 회전 방식의 협잡물제거스크린(96)을 설치함과 아울러, 상기 제 1분배관(91)의 직경을 제 2분배관(92)의 직경보다 크게 하거나, 제 2분배관(92)에 유량조정용 밸브기구를 설치함으로서, 씨앗제거스크린(6)과 원심분리기(7)를 통한 부유성 미세협잡물과 침강성 미세협잡물의 배분이 그 함유량에 맞추어 여액 성분과 함께 원활하게 이루어지도록 하는 등, 협잡물과 여액의 분리 및 처리성능 또한 선출원과 거의 동등한 수준으로 유지시킬 수 있는 실용적이고 경제적인 방식의 협잡물 종합처리기(10)를 제공할 수 있는 것이다.
1 : 투입구 2 : 로터리스크린 3 : 스크류프레스
4 : 여액저장조 5 : 싸이클론 6 : 씨앗제거스크린
6a : 1차 스크린 6b : 2차 스크린 6c : 회전지지축
7 : 원심분리기 7a : 실린더본체 7b,26,68 : 체크도어
8 : 여액배출조 9 : 여액저장호퍼 10 : 협잡물 종합처리기
10a : 하우징 11 : 투입관 12 : 과류차단판
13 : 받침대 21 : 유량조정조 22 : 스크린본체
23 : 보조분리기 24,32,64,72 : 여액배출구
25 : 투입호퍼 27,66 : 스크린모터 27a : 감속기
27b,35a,67a,73a : 베어링 28 : 스프라켓
29 : 스크린축 31 : 압출스크류 33 : 스크류케이싱
33a : 탈수공 34,74 : 스크류모터
34a,66a,74a,77a : 구동스프라켓 35,67,76,78 : 종동스프라켓
36 : 협잡물배출구 37 : 배출덕트 37a : 배출구
37b : 배기구 41 : 이송펌프 42 : 수위감지기
43 : 이송관 44 : 펌프모터 45 : 격벽
46 : 제 1저장공간 47 : 제 2저장공간 48 : 주흡입관
51 : 여액배출관 52 : 씨앗배출관 53 : 오버플로우관
61 : 통공 62 : 이송스크류 63 : 씨앗배출부
65 : 세척수분사관 69 : 배기관 71 : 세사배출기
71a : 세사배출관 71b : 세사투입부 73 : 탈수스크류
75 : 배출스크류 77 : 실린더모터 79 : 유성기어감속기
81 : 배출관 82 : 장치베이스 83 : 여액수집부
91 : 제 1분배관 92 : 제 2분배관 93 : 메인회수덕트
94 : 보조회수덕트 95 : 배관지지대 96 : 협잡물제거스크린
97 : 협잡물배출부

Claims (4)

  1. 처리기 본체를 이루는 하우징의 전방측 투입구를 거쳐 유입된 하폐수나 분뇨 또는 축산폐수로부터 협잡물을 1차 분리하는 스크린기구와, 상기 스크린기구를 거쳐 배출된 협잡물의 탈수 처리를 수행하는 스크류프레스와, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 부유성 미세협잡물을 제거하는 씨앗제거스크린과, 상기 스크린기구로부터 배출된 여액중의 침강성 미세협잡물을 제거하는 원심분리기를 포함하여서 이루어지며, 상기 스크린기구는 협잡물을 걸러내기 위한 금속원판이나 금속링이 스크린축의 길이 방향을 따라 일정 간격으로 설치되어 해당 간격이 여액의 물빠짐 통로를 제공토록 한 구성이 포함된 로터리스크린이 되고, 상기 스크류프레스는 바닥면 전체에 걸쳐 탈수공이 형성된 스크류케이싱의 내부에 협잡물의 압착식 탈수를 위한 압출스크류가 삽입 설치되는 한편, 상기 스크류케이싱 선단의 협잡물배출구에 배출덕트가 연결 설치된 구성을 포함하는 것이며, 상기 씨앗제거스크린은 여액배출용 통공이 전면(全面)에 걸쳐 형성된 실린더 몸통의 내주면을 따라 이송스크류가 설치되는 한편, 해당 몸통의 선단측에 부유성 미세협잡물의 배출을 위한 씨앗배출부가 제공된 구성을 포함하는 것이고, 상기 원심분리기는 침강성 미세협잡물과 여액간의 원심분리를 위한 탈수스크류가 실린더본체의 내부에 삽입 설치된 구성을 포함하는 것이며, 상기 스크류프레스와 씨앗제거스크린과 원심분리기의 하단에는 협잡물이 제거된 여액을 정화시설로 보내기 위한 여액배출구가 각각 제공된 협잡물 종합처리기에 있어서,
    상기 스크린기구의 하부에는 스크린기구로부터 배출되는 여액의 저장을 위한 여액저장호퍼가 설치되고, 상기 여액저장호퍼의 상측부에는 부유성 미세협잡물이 포함된 여액을 씨앗제거스크린으로 흘려 보내기 위한 제 1분배관이 연결 설치되는 한편, 상기 여액저장호퍼의 하단측에는 침강성 미세협잡물이 포함된 여액을 원심분리기로 흘려 보내기 위한 제 2분배관이 연결 설치되며,
    상기 제 1분배관의 출구측 단부는 씨앗제거스크린의 몸통 선단측 또는 후단측에 연결된 회전지지축의 중심부를 관통하여 씨앗제거스크린의 몸통 내부로 삽입 설치되고, 상기 제 2분배관의 출구측 단부는 원심분리기의 실린더본체 선단측 또는 후단측에 연결된 회전지지축의 중심부를 관통하여 탈수스크류의 내부로 삽입 설치되며,
    상기 스크린기구의 후방측에는 스크류프레스의 스크류케이싱 내부로 협잡물을 투입시키기 위한 메인회수덕트가 배치되고, 상기 씨앗제거스크린의 씨앗배출부 하측에는 여액과 분리된 부유성 미세협잡물을 스크류프레스의 스크류케이싱 내부로 투입시키기 위한 보조회수덕트가 배치된 구성을 포함하여서 이루어지는 것을 특징으로 하는 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 투입구와 스크린기구의 사이에 해당하는 하우징의 내부에는 유량조정조가 배치되고, 상기 유량조정조의 입구 부분에 해당하는 하우징의 내부 상측면에는 유량조정조의 바닥측을 향하여 소정의 길이만큼 하부로 연장되는 과류차단판이 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 스크린기구는 여액배출용 통공이 전면(全面)에 걸쳐 형성된 실린더 몸통의 내주면을 따라 협잡물의 이송스크류가 설치된 구성을 포함하여서 이루어지는 협잡물제거스크린이 되고, 상기 협잡물제거스크린이 투입구와 인접한 하우징의 내부로 삽입된 상태에서 스크린모터의 동력으로 축회전 가능하게 설치되는 것이며,
    상기 투입구는 협잡물제거스크린의 실린더 몸통 전방측 중앙부를 관통하여 해당 몸통의 내부로 소정의 길이만큼 삽입되는 투입관의 입구가 되는 한편, 해당 실린더 몸통의 후방측 중앙부에 협잡물배출부가 제공되고, 상기 여액저장호퍼와 메인회수덕트는 협잡물제거스크린의 실린더 몸통과 협잡물배출부의 하측에 각각 배치되는 것을 특징으로 하는 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기.
  4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1분배관의 직경은 제 2분배관 직경의 최소 1.5배에서 최대 3배가 되거나, 또는 상기 제 2분배관에 유량조정용 밸브기구가 설치되는 것을 특징으로 하는 여액 직분배 방식의 협잡물 종합처리기.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100212298B1 (ko) 1997-06-13 1999-10-01 강동석 오폐수 정화처리장치
KR100880270B1 (ko) 2008-04-15 2009-01-28 동 석 강 분뇨 및 축산폐수용 협잡물 종합처리기
KR101253747B1 (ko) * 2013-02-08 2013-04-12 동 석 강 협잡물 건조성능을 향상시킨 스크류프레스가 내장된 협잡물 종합처리기
KR101656493B1 (ko) * 2016-05-31 2016-09-09 주식회사 덕진엔지니어링 이송펌프를 사용하지 않는 에너지 절감형 협잡물 처리기

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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